Os Planossolos estudados apresentam potencial para o uso agrícola do ponto de vista químico. Entretanto, a potencialidade destes solos é mais limitada do ponto de vista físico.
Planossolos com menor profundidade de ocorrência do horizonte Btf são favoráveis ao cultivo da mamona por apresentarem maior umidade na área de enraizamento, podendo disponibilizar água às plantas no início do período seco. Entretanto, estes solos tornam-se desfavoráveis, pois representam riscos de encharcamento no período chuvoso. Além disso, seus atributos físicos na área de maior desenvolvimento radicular apresentam valores próximos ao limiar crítico para o desenvolvimento vegetal.
REFERÊNCIAS
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APÊNDICE 1 PERFIL 1 – Trincheira Profunda
DATA: 11/04/2013.
CLASSIFICAÇÃO: PLANOSSOLO HÁPLICO Eutrófico solódico, textura média (leve)/média, A moderado, fase caatinga hipoxerófila, relevo plano.
LOCALIZAÇÃO, MUNICÍPIO, ESTADO E COORDENADAS: Fazenda Experimental da UFC, Vale do Curu, Município de Pentecostes - CE, coordenadas UTM 24M 0460516 (longitude) 9577892 (latitude) (Datum SAD69), altitude de 86 m.
SITUAÇÃO, DECLIVIDADE E COBERTURA VEGETAL SOBRE O PERFIL: Relevo plano com declividade entre 1 a 2%, sob cultura de mamona.
FORMAÇÃO GEOLÓGICA E LITOLOGIA: Pré-Cambriano. Gnaisse. MATERIAL DE ORIGEM: Saprolito de gnaisse
PEDREGOSIDADE: Não pedregoso. ROCHOSIDADE: Não rochoso.
RELEVO REGIONAL: Suave ondulado. RELEVO LOCAL: Plano.
EROSÃO: Laminar ligeira.
DRENAGEM: Imperfeitamente drenado
VEGETAÇÃO PRIMÁRIA: Caatinga hipoxerófila. USO ATUAL: Mamona.
DESCRITO E COLETADO POR: Ricardo Espíndola Romero, Mirian Cristina Gomes Costa, Juciane Maria Santos Sousa.
DESCRIÇÃO MORFOLÓGICA
Ap 0-20 cm; bruno-oliváceo (2,5Y 4/3, úmido), (10YR 6/4, seco) areia; fraca, muito pequena, pequena e média, blocos subangulares; ligeiramente duro, muito friável, não plástico e não pegajoso; transição clara e plana.
E1 20-39 cm; bruno-oliváceo (2,5Y 4/4, úmido); areia franca; fraca e moderada, muito pequena, pequena e média, blocos subangulares; ligeiramente duro, muito friável, não plástico e não pegajoso; transição gradual e plana.
E2 39-62 cm; bruno-oliváceo-claro (2,5Y 5/6, úmido), mosqueado comum, pequeno/médio e proeminente bruno-forte (7,5YR 5/8, úmido); areia franca; moderada, pequena e média, blocos subangulares; duro, muito friável, não plástico e não pegajoso; transição clara e irregular.
Btf 62-110+ cm; bruno-oliváceo-claro (2,5Y 5/4, úmido), mosqueado abundante, grande e proeminente vermelho (2,5YR 4/8, úmido); franco-argilo-arenosa; muito duro, firme, plástica e pegajosa.
OBSERVAÇÕES:
Quantidade de raízes comum no horizonte A, poucas no E1 e raras no E2. Presença de carvão até aproximadamente 20 cm.
Perfil descrito úmido.
Cor do solo seco e estrutura determinadas no laboratório. Horizonte E2 com espessura de 20 a 49 cm.
Quantidade de mosqueados entre 20 e 25%. Plintita ~ 7%.
PERFIL 1 - ANÁLISES FÍSICAS E QUÍMICAS COMPLETAS
----Horizontes--- ---Granulometria---
ADA GF Argila Silte/ ---Densidade--- Porosidade RP
Símbolos Prof. AG AF Argila Silte Partícula Solo
--cm-- ---dag kg-1--- g cm-3 (%) (Mpa) Ap 0-20 41,15 44,45 6,48 7,92 2,32 64,20 1,22 2,66 1,54 41,97 0,49 E1 20-39 52,50 31,90 7,82 7,78 3,94 49,62 0,99 2,59 - 37,32 1,10 E2 39-62 43,90 38,05 9,92 8,13 5,10 48,59 0,82 2,56 1,63 - Btf 62-110+ 37,35 33,75 21,6 7,34 11,1 48,52 0,34 2,58 1,70 34,11 1,01 Hor.
pH (1:2,5) ---Complexo Sortivo--- V M PST Eq. CaCO3 org. C M.O total N
C/N
P CE
Ca2+ Mg2+ Na+ K+ Valor S M.O H+Al CTC CTCargila
Água KCl ---cmolc kg-1--- ---%--- ---g kg-1--- mg kg-1 dS m-1
Ap 5,9 4,77 1,72 0,48 0,20 0,19 2,59 0,27 0,83 3,42 52,8 75,85 9,60 5,86 27,03 2,95 5,09 0,28 10,54 2,58 0,38 E1 4,4 3,77 0,67 0,25 0,21 0,21 1,34 0,8 1,11 2,45 31,3 54,55 37,44 8,69 - 1,63 2,82 0,28 5,83 0,87 0,10 E2 4,4 3,67 0,67 0,24 0,20 0,16 1,26 1,2 0,95 2,21 22,3 57,11 48,71 8,84 - 1,51 2,60 0,08 17,95 1,22 0,10 Btf 4,7 3,8 1,58 0,33 0,21 0,20 2,32 0,75 1,03 3,35 15,5 69,21 24,45 6,23 25,00 3,15 5,43 0,04 74,96 1,26 0,11
APÊNDICE 2 PERFIL 2 - Trincheira Rasa
DATA: 11/04/2013.
CLASSIFICAÇÃO: PLANOSSOLO HÁPLICO Eutrófico típico, textura média (leve)/média, A moderado, fase caatinga hipoxerófila, relevo plano.
LOCALIZAÇÃO, MUNICÍPIO, ESTADO E COORDENADAS: Fazenda Experimental da UFC, Vale do Curu, Município de Pentecostes-CE, coordenadas UTM 24M 0460568 (longitude) 9577898 (latitude) (Datum SAD69), altitude de 86 m.
SITUAÇÃO, DECLIVIDADE E COBERTURA VEGETAL SOBRE O PERFIL: Relevo plano com declividade entre 1 a 2%, sob agricultura.
FORMAÇÃO GEOLÓGICA E LITOLOGIA: Pré-Cambriano. Gnaisse. MATERIAL DE ORIGEM: Saprolito de gnaisse
PEDREGOSIDADE: Moderada. ROCHOSIDADE: Não rochosa.
RELEVO REGIONAL: Suave ondulado. RELEVO LOCAL: Plano.
EROSÃO: Laminar ligeira. DRENAGEM: Impedida
VEGETAÇÃO PRIMÁRIA: Caatinga hipoxerófila. USO ATUAL: Agricultura.
DESCRITO E COLETADO POR: Ricardo Espíndola Romero, Mirian Cristina Gomes Costa, Juciane Maria Santos Sousa.
DESCRIÇÃO MORFOLÓGICA
Ap 0-18 cm; bruno-oliváceo (2,5Y 4/3, úmido), bruno-amarelo-claro (2,5Y 6/4, seco) areia franca; moderada, pequena e média, blocos subangulares; duro, friável, ligeiramente plástico e ligeiramente pegajoso; abrupta e plana.
2Btf1 18-50 cm; (2,5Y 5/4, úmido), (2,5YR 5/8, seco) mosqueado abundante, grande e proeminente vermelho (2,5YR 4/8, úmido); argilosa; muito duro, firme, muito plástico, muito pegajoso; clara e ondulada.
2Btf2 50-60 cm; (2,5Y 5/4, úmido), (2,5YR 5/8, seco) mosqueado abundante, grande e proeminente vermelho (2,5YR 4/8, úmido); argilosa; muito duro, firme, muito plástico, muito pegajoso; clara e ondulada.
2Btf3 60-110+ cm; (2,5Y 6/6, úmido), (2,5YR 5/8, úmido) mosqueado abundante, grande e proeminente vermelho (2,5YR 4/8, úmido); argilosa; muito duro, firme, muito plástico, muito pegajoso; clara e irregular.
OBSERVAÇÕES: Perfil descrito úmido.
Linha de seixos com espessura de 10 cm ondulada, começando a 50 cm e indo até 75 cm. Seixos com até 10 cm de diâmetro.
Linha de seixos representada pelo Btf2.
No horizonte Btf3 presença de micas com até 7 mm.
Quantidade de raízes comuns no horizonte Ap, raras no horizonte 2Btf1, 2Btf2 e 2Btf3. Aproximadamente 18% de plintita nos horizontes 2Btf1, 2Btf2 e 2Btf3.
PERFIL 2 - ANÁLISES FÍSICAS E QUÍMICAS COMPLETAS
Horizontes ---Granulometria---
ADA GF Argila Silte/ ---Densidade--- Porosidade RP
Símbolos Prof. AG AF Argila Silte Partícula Solo
Cm ---dag kg-1--- g cm-3 (%) (Mpa) Ap 0-18 28,10 50,85 12,30 8,75 5,64 54,15 0,71 2,58 1,47 43,14 0,97 2Btf1 18-50 20,05 25,90 42,82 11,23 20,44 52,27 0,26 2,66 1,69 36,30 2,10 2Btf2 50-60 29,10 13,75 44,12 13,03 19,74 55,26 0,30 2,63 - - 2Btf3 60-110+ 18,45 12,85 43,76 24,94 6,16 85,92 0,57 2,61 - - Hor. pH (1:2,5) ---Complexo Sortivo--- V M PST CaCOEq. 3 C org. M.O N total C/N P C.E Ca2+ Mg2+ Na+ K+ Valor S Al3+ H+Al CTC CTC argila Água KCl ---cmolc kg-1--- ---%--- ---g kg-1--- mg kg-1 dS m-1 Ap 4,8 4,15 1,87 0,37 0,24 0,30 2,78 0,40 1,82 4,59 37,3 60,49 12,58 5,30 25,5 8,51 14,67 0,21 40,52 3,28 0,43 2Btf1 5,1 4,29 2,71 2,33 0,30 0,24 5,58 0,45 1,73 7,32 17,1 76,32 7,46 4,04 24,8 4,74 8,17 0,04 112,81 0,84 0,11 2Btf2 5,5 4,63 2,51 2,86 0,35 0,26 5,98 0,43 1,16 7,14 16,2 83,82 6,63 4,93 25,2 5,02 8,65 0,14 35,85 3,86 0,12 2Btf3 5,8 5,12 2,34 4,88 0,42 0,24 7,88 0,33 0,95 8,83 20,2 89,25 3,96 4,73 25,5 4,05 6,99 0,14 28,94 1,64 0,13
3 CONTRIBUIÇÃO DE CULTIVARES DE MAMONA NOS TEORES DE CARBONO E FRAÇÕES ORGÂNICAS E SUAS INFLUÊNCIAS NA FERTILIDADE DE UM PLANOSSOLO HÁPLICO NO SEMIÁRIDO
RESUMO
A inserção de culturas bioenergéticas pode contribuir para o aumento de carbono (C), assim como para manter níveis de fertilidade nos solos do semiárido. No entanto, pouco se sabe sobre a entrada de C no solo a partir de oleaginosas com potencial bioenergético. Este estudo teve como objetivo avaliar o potencial da mamona em aportar C ao solo. O estudo foi conduzido em Pentecoste (CE), numa área cultivada com mamona. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado com parcelas subdivididas. Nas parcelas foram avaliados dez cultivares de mamona, enquanto que nas subparcelas foram avaliadas três camadas de coleta de solo (0-10, 10-20 e 20-30 cm) com 4 repetições. Foram avaliados os teores de carbono orgânico total (COT) do solo, bem como o C nas frações da matéria orgânica particulada (COP), matéria orgânica associada a minerais (COM), frações húmicas da matéria orgânica do solo (MOS) e outros atributos de fertilidade do solo após o cultivo da mamona. Os teores de C foram baixos devido à baixa produção de biomassa vegetal em virtude do déficit hídrico ocorrido no período de condução do estudo. Os teores de COT e do C nas frações físicas e químicas da matéria orgânica do solo não foram afetados pelos cultivares de mamona, mas sim pela profundidade de amostragem. As cultivares contribuíram com a fertilidade do solo melhorando em profundidade atributos químicos como C, M.O, Ca, P, SB, CTC e V%. Os Planossolos estudados apresentaram baixos valores de COT, mas a maior parte deste C foi encontrada na fração mais estável da MOS.
Palavras-Chave: Ricinocultura. Fracionamento físico. Substâncias húmicas. Fertilidade do solo.
3 CASTOR BEAN CULTIVARS CONTRIBUTION TO THE CONTENTS OF CARBON AND ORGANIC FRACTIONS AND THEIR INFLUENCES ON FERTILITY OF A HALICO PLANOSOL IN THE SEMI-ARID
ABSTRACT
The inclusion of bioenergetics crops can contribute to the increase of carbon (C), as well as to maintain the fertility levels in the semi-arid soils. However, little is known about the C input to the soil from oilseeds with bioenergy potential. This study aimed at evaluating the potential of castor beans to C input to the soil. The study was conducted at Pentecost (CE) in a cultivated area with castor oil. Completely randomized split-plot design was used. Ten castor castor bean cultivars were evaluated in the plots, while three soil layers (0-10, 10-20 and 20- 30 cm) were evaluated in the subplots with 4 replications. The contents of total organic carbon (TOC) of the soil were evaluated, as well as the C in fractions of particulate organic matter (POC), organic matter associated with minerals (COM), humic fractions of soil organic matter (SOM) and other attributes of soil fertility after castor cultivation. The C contents were low due to low production of plant biomass due to water deficit during the study. The TOC and C caontents in physical and chemical fractions of soil organic matter were not affected by the castor bean cultivars, but the sampling depth. The cultivars contributed to soil fertility by improving in depth the chemical attributes such as C, OM, Ca, P, SB, CEC and V%. The Planosols studied had low TOC values, but most of this C was found in the more stable SOM fraction.
3.1 INTRODUÇÃO
O bioma predominante no Nordeste brasileiro é a Caatinga, ocupando 980 mil km2 equivalentes a 11% do território nacional. O bioma apresenta vegetação arbórea e arbustiva de porte baixo com características caducifólias e xerofíticas (INSA, 2013; LEAL; TABARELLI; SILVA, 2003). Esse bioma é caracterizado por condições edafoclimáticas extremas, tais como altas temperaturas, poucos eventos de precipitação e solos pouco intemperizados (MAIA et al., 2008). Nessas circunstâncias, a quantidade de biomassa produzida e a quantidade de material orgânico decomposto no solo são afetadas (COLEMAN; OADES; UEHARA, 1989).
Em virtude do exposto no parágrafo acima, acredita-se que em ambientes tropicais a degradação do solo tem relação direta com a dinâmica da matéria orgânica (ROSCOE; MERCANTE; SALTON, 2006). Partindo desse pressuposto, solos de regiões semiáridas apresentam baixos teores de matéria orgânica como resultado da baixa produtividade primária e da rápida mineralização favorecida pela condição climática (TIESSEN; SALCEDO; SAMPAIO, 1997; ZECH et al., 1997). Considerando que a matéria orgânica desempenha funções essenciais no ambiente, tendo relação direta com as principais funções do solo, baixos estoques de matéria orgânica do solo (MOS) causam desequilíbrio aos sistemas e, consequentemente, inviabilizam o potencial produtivo do solo (ROSCOE; MERCANTE; SALTON, 2006).
Nos ambientes semiáridos maior parte da alocação de nutrientes para manter a produtividade das culturas provém da ciclagem da matéria orgânica (SOLOMON; LEHMANN; ZECH, 2000; TIESSEN; SALCEDO; SAMPAIO, 1997). Do ponto de vista conservacionista muitos trabalhos têm demonstrado que a transição de áreas nativas para áreas cultivadas tem proporcionado perda nos estoques de carbono (FRACETTO et al., 2012). Por outro lado, a adoção de práticas conservacionistas tem favorecido o aporte de matéria orgânica (JIA et al., 2012; WANI et al., 2003; LOPEZ-FANDO; PARDO, 2011).
Segundo Lal (2011), o solo tem o potencial de sequestrar carbono (C), invertendo a tendência de emissão para atmosfera. A gestão da matéria orgânica em regiões semiáridas melhora a qualidade do solo e a produção agronômica. Nas últimas décadas implicações ambientais como o aquecimento global têm impulsionado os esforços em aumentar o estoque de C no solo e reduzir as emissões de CO2, visto que este tem grande potencial de mitigação de CO2 (CERRI et al., 2009).
A utilização de culturas bioenergéticas é uma alternativa viável, sendo necessário avaliar o efeito dessas culturas no armazenamento de C no solo (GRUNWALD et al., 2012). De acordo com Gan et al. (2009), vários estudos abordam a entrada de C a partir de culturas agrícolas, fazendo menção ao potencial das gramíneas em alocar C ao solo. Porém, há pouca informação sobre o potencial das oleaginosas em aportar C, principalmente por meio de suas raízes. Sob essa perspectiva assumiu-se que a entrada de C a partir de oleaginosas seria equivalente à entrada proporcionada por gramíneas. Porém, estudos conduzidos por Gan et al. (2009) demonstram que há diferenças entre espécies influenciando os estoques de C.
O cultivo de oleaginosas tem sido introduzido em regiões semiáridas visando à produção de biodiesel (HABIB-MINTZ, 2010). As oleaginosas têm desempenhado papel importante no desenvolvimento bioenergético devido à geração de energia limpa e sustentabilidade de ecossistemas (ZENTNER et al., 2001). A inserção de oleaginosas pode ter efeito de dupla mitigação de CO2, tanto no aspecto da produção de biodiesel, quanto no sequestro de carbono no solo, aumentando os estoques de MOS em regiões semiáridas.
A introdução de culturas bioenergéticas em ambientes “frágeis” e predispostos à degradação, como as zonas semiáridas, pode ter efeito positivo sobre a capacidade do solo em resistir aos agentes erosivos (KARAVINA, 2011; GASPARATOS; STROMBERG; TAKEUCHI, 2013). A introdução de vegetação em regiões semiáridas degradadas aumenta umidade do solo, diminuindo o estresse hídrico que, por sua vez, atua indiretamente no sequestro de C por reduzir o escoamento superficial e a erosão (GRUNZWEIG et al., 2003).
Os estoques de C têm relação direta com a cobertura vegetal do ambiente. O solo pode atuar como fonte ou emissor do elemento para atmosfera, assim a manutenção da MOS nesses ambientes se dá em função das entradas e saídas (FU et al., 2011).
Supõe-se que cultivares de mamona, por apresentarem potencial de produção de fitomassa diferenciado, possam contribuir com o aporte e estabilização de carbono orgânico (CO) no solo. Com base nessa suposição foi realizado o presente estudo com objetivo de avaliar o potencial de cultivares de mamona em aumentar o carbono orgânico total (COT) do solo, bem como o C em diferentes frações físicas e químicas da matéria orgânica do solo, além de correlacionar o carbono em diferentes compartimentos da MOS com a fertilidade de Planossolos do semiárido.
3.2 MATERIAL E MÉTODOS
3.2.1 Área de estudo
O estudo foi realizado na Fazenda Experimental Vale do Curu, localizada no Município de Pentecoste (CE), situada geograficamente na Microrregião do Médio Curu, com coordenadas de 6º47’34’’ de latitude sul e a 39º16’13’’ de longitude, a uma altitude média de 60 metros acima do nível do mar (FIGURA 7) (SOUZA et al., 2007).
De acordo com a classificação climática de Köppen, o clima da região é do tipo Aw’ tropical chuvoso com cinco a oito meses secos. As temperaturas médias variam de 22 ºC a 28 ºC (SOUZA et al., 2007).
Figura 7 – Localização da área de estudo no município de Pentecoste (CE).
Foi avaliada a contribuição de dez cultivares de mamona (TABELA 6) arranjadas em um delineamento experimental em blocos inteiramente casualizados e quatro repetições, constituindo 40 unidades experimentais (FIGURA 8).
Tabela 6 – Distribuição e descrição dos dez genótipos avaliados e diferentes espaçamentos em